ฟิสิกส์ ม.6 แรงแม่เหล็ก

แรงแม่เหล็ก คือแรงที่กระทำต่อประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กมีทิศทางตั้งฉากกับทิศทางของสนามแม่เหล็กและความเร็วของประจุไฟฟ้า

สูตรการคำนวณแรงแม่เหล็ก

1
F = qvB * sinθ

โดยที่

  • F คือ แรงแม่เหล็ก (นิวตัน)
  • q คือ ประจุไฟฟ้า (คูลอมบ์)
  • v คือ ความเร็วของประจุไฟฟ้า (เมตรต่อวินาที)
  • B คือ สนามแม่เหล็ก (เทสลา)
  • θ คือ มุมระหว่างทิศทางของสนามแม่เหล็กและความเร็วของประจุไฟฟ้า (องศา)

ทิศทางของแรงแม่เหล็ก

ทิศทางของแรงแม่เหล็กสามารถกำหนดได้โดยกฎมือขวา ดังนี้

  1. กางนิ้วโป้งออกในทิศทางของสนามแม่เหล็ก
  2. กางนิ้วชี้ออกในทิศทางของความเร็วของประจุไฟฟ้า
  3. นิ้วกลางจะชี้ไปในทิศทางของแรงแม่เหล็ก

ตัวอย่าง

หากประจุไฟฟ้า +1 คูลอมบ์เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก 0.5 เทสลา ความเร็ว 10 เมตรต่อวินาที มุมระหว่างทิศทางของสนามแม่เหล็กและความเร็วของประจุไฟฟ้า 30 องศา แรงแม่เหล็กที่กระทำต่อประจุไฟฟ้ามีค่าดังนี้

1
2
3
F = 1 * 10 * 0.5 * sin30
= 5 * 0.5 * 0.5
= 1.25 นิวตัน

การนำความรู้เรื่องแรงแม่เหล็กไปประยุกต์ใช้

  • เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
  • มอเตอร์ไฟฟ้า
  • เข็มทิศ
  • เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก
  • เครื่องตรวจจับโลหะ
  • ลำโพง
  • ไมโครโฟน
  • ไดนาโม
  • เครื่องเร่งอนุภาค

ข้อควรระวัง

  • แรงแม่เหล็กอาจทำให้เกิดอันตรายได้ หากประจุไฟฟ้ามีขนาดใหญ่หรือความเร็วสูง
  • แรงแม่เหล็กอาจทำให้วัตถุเคลื่อนที่ได้โดยไม่คาดคิด